Determination of Total Acid Number in Biodiesel

Význam tématu

Acidita biodieselu vyjádřená celkovým číslem kyselosti (TAN) je klíčovým parametrem kvality paliva. Příliš vysoká hodnota TAN může vést k erozi motorových komponent a k nežádoucímu vzniku usazenin. Metoda termometrické titrace umožňuje rychlé, citlivé a reprodukovatelné stanovení TAN v rozsahu pod 0,05 mg KOH/g, což je zásadní pro splnění průmyslových norem a garanci stability paliva.

Cíle a přehled studie

Studie prezentuje aplikaci termometrické titrace s paraformaldehydovým indikátorem pro stanovení TAN v biodieselu. Hlavním cílem bylo ověřit přesnost, opakovatelnost a limit detekce metody při analýze vzorků z různých surovin (použitý olej, loje, palmový olej).

Použitá metodika a instrumentace

Princip
vychází z monitorování tepelné odezvy vzorku během titrace slabým alkáli ckým roztokem. K endpointu dochází endo­ter­mickou reakcí depolymerizace paraformaldehydu, která se projeví inverzí trendu nárůstu teploty.

Postup

• Naanalýzu se odváží 5–10 ml vzorku biodieselu do suché 150ml titrační nádoby.
• Přidá se 30 ml 2-propanolu a ~0,5–0,6 g paraformaldehydu jako katalyzátoru.
• Titrace probíhá 0,01 M KOH v 2-propanolu s rychlostí doplňování 5 ml/min.
• Stirring speed: 15 (802 stirrer), data smoothing factor: 55, delay before start: 10 s.

Použitá instrumentace

• Termometrický titrátor vybavený teplotním senzorem
• Automatický dávkovač reagencií (Dosino se sodnou vápencovou ochranou proti CO2)
• Magnetické míchadlo s nastavitelnou rychlostí
• Kvalitní skleněná titrační nádoba 150 ml

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda prokázala vysokou opakovatelnost (RSD <2 %) a lineární rozsah pro koncentrace TAN až do 0,5 mg KOH/g. U biodieselu od společnosti A (výroba z odpadu a loje) byly naměřeny hodnoty kolem 0,062–0,073 mg KOH/g (n=5), zatímco u vzorku z palmového oleje od společnosti B se hodnota pohybovala na 0,421 mg KOH/g. Blank titrace na různých hmotnostech vzorku vykázal regrese blanku s y-přičkou 0,3739 mL a R2=0,9992, což je důsledek nutnosti iniciace depolymerizace indikátoru.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá vizuální a automatizovaná detekce endpointu bez nutnosti indikátorových barviv.
• Vysoká citlivost a schopnost detekovat TAN pod legislativními limity.
• Jednoduchá příprava vzorku a minimální spotřeba reagencií.
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality v provozech výrobců biodieselu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření termometrické titrace do inline procesní analýzy a miniaturizace stanovení pomocí mikrotitračních platforem. Další vývoj se zaměří na kombinaci s chromatografickými technikami pro rozšířené profilování kyselých složek a automatizaci výměny katalyzátorů pro více typů vzorků.

Závěr

Termometrická titrace s paraformaldehydovým indikátorem je robustní a efektivní metoda pro stanovení celkového čísla kyselosti biodieselu. Metoda poskytuje spolehlivá data s nízkými mezerami a umožňuje rychlou kontrolu kvality ve výrobním provozu.

Reference

1. M. J. D. Carneiro, M. A. Feres Júnior, O. E. S. Godinho Determination of the acidity of oils using paraformaldehyde as a thermometric end-point indicator J. Braz. Chem. Soc. 13(5) 692-694 2002